Science发表重大突破！作物抗虫新策略：蕨类植物蛋白应用前景广阔

世界农化网中文网报道： 近日，Science发表评论文章指出研究人员发现蕨类植物中的蛋白质可用于对抗作物害虫，有望成为新一代高效的杀虫剂。

这些蕨类蛋白质在实验室测试中被证明对于那些对现有的Bt蛋白质产生抗药性的害虫依然有效。这一发现被认为是重大的突破，因为它将蕨类植物确立为新分子的一个来源。

这篇文章主要阐述了以下几个观点：

蕨类蛋白质的发现与应用： 研究人员在蕨类植物中发现的这些特殊蛋白质，在实验室测试中表现出了对作物害虫的有效抑制作用。这表明蕨类植物可以作为新的生物活性分子来源，对农业害虫控制领域产生重大影响。

对抗抗药性害虫的潜力： 这些蕨类蛋白质能够有效作用于那些对现有的Bt蛋白（一种常用的生物杀虫剂）产生了抗药性的害虫。这一特性使得蕨类蛋白质成为解决害虫抗药性问题的有力候选。

基因工程应用： 文章中提到，将这些蕨类蛋白质的基因添加到玉米和大豆等作物中，可以有效保护这些作物免受Bt蛋白抗性害虫的侵害。这表明通过基因工程手段应用这些蛋白质是可行的。

安全性和有效性的期望： 研究人员寄望这些新的蕨类蛋白质能成为″恰到好处″的杀虫剂。这意味着它们与Bt蛋白足够相似，能保证使用安全和有效，同时又足够不同，能杀死已经对Bt产生抗性的昆虫。

文章中提到的关于抗虫蛋白的研究来源自下面这篇文章：

这项研究的主要结论是发现了一种来自蕨类植物的新型杀虫蛋白家族。这些蛋白质，特别是来自Pteris属（蹄盖蕨目）以及其他两个蕨类植物目（莎草蕨目和瓶尔小草目）的变体，被证明对玉米和大豆的重要鳞翅目害虫有效。转基因玉米和大豆植株产生这些蛋白质后，比对照组植株更能抵抗昆虫损害。值得注意的是，尽管这些蛋白质来自植物，它们的结构却类似于巴斯德杆菌（Bt）的三域Cry蛋白，但只包含三个特征域中的两个，缺乏通常对它们活性必需的C末端域。研究中的两种蕨类蛋白质对抗对Bt三域Cry蛋白Cry1Fa或Cry2A.127产生抗性的秋季粘虫株有效。因此，这代表了一种新的杀虫蛋白家族，有潜力成为未来害虫控制的工具。

参考链接：

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2306177120

https://www.science.org/content/article/fern-proteins-fight-crop-pests-could-usher-potent-new-insecticides